Kanalsanierrobotik Wenn Roboter in der Kanalisation arbeiten

Redakteur: Karin Pfeiffer

Wo heute Roboter alleine in der Kanalsanierung arbeiten, sind störungsfreie Stromversorgung und Signalübertragung mit den Bedienern notwendig. Der Mittelständler Prokastro Mechatronik setzt Lösungen für die Wartung und Reparatur von Abwasserkanälen mit Schleifringen von Servotecnica um.

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Statt Straßensperrungen und Grabungen können heute Roboter die Kanalisation warten und reparieren.
Statt Straßensperrungen und Grabungen können heute Roboter die Kanalisation warten und reparieren.
(Bild: gemeinfrei / Pixabay )

Rund 10.900 km, so weit zieht sich alleine die Berliner Kanalisation durch die Unterwelt – für Schmutz- und Regenwasser, Mischwasser, das Druckrohrnetz und ein paar Kilometer Sonderkanäle plus Anschlusskanäle.Kanalsysteme sind überall ein wichtiger Part städtischer Infrastrukturen. Damit sie intakt bleiben, alles läuft und keine Abwässer aussickern, müssen sie regelmäßig kontrolliert und Schäden saniert werden. Während Kanalarbeiter dafür früher aufgraben mussten, um nicht zugängliche Abschnitte zu erreichen, stehen dafür heute heute bequemere und kostengünstigere Verfahren zur Verfügung.

Schadensdiagnosen ohne Grabung

Die mittelständische Prokasro Mechatronik GmbH aus Karlsruhe hat sich auf die Entwicklung maßgeschneiderter Kanalsanierrobotik spezialisiert. Dazu gehören Arbeitsroboter, Systeme zur Seiteneinlaufsanierung, TV-Inspektionssysteme und UV-Technologie zur Innensanierung der Rohre. Die Systeme ermöglichen Schadensdiagnosen und Reparaturen im Untergrund ohne Grabungen, Verkehrsbehinderungen und Lärm. Während der Sanierungsarbeiten sind meist keine Absperrungen der Kanäle mehr erforderlich.

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Dahinter steckt einige Erfahrung: Den ersten Kanalfräs-Roboter hatte das damalige Ingenieurbüro D.T.I. GmbH bereits 1989 entwickelt. Im August 2000 gründeten die heutigen Geschäftsführer Uwe Reinhardt und Yvan Haberkorn dann per Management-Buy-out Prokasro, was für „progressive Kanalsanierrobotik“ steht. Das Unternehmen hat heute 140 Mitarbeiter und einen weltweiten Kundenstamm.

Schlauchliner mit UV-Licht härten

Die Prokasro-Arbeitsroboter können bei der Sanierung von Kanälen eine Vielzahl von Aufgaben erledigen. Sie können fräsen, schleifen, spachteln, verpressen, injizieren, Blasen setzen, Hutprofile und Hausanschlussliner einbauen und unter Einsatz einer UV-Lichtquelle Liner aushärten. Bei dem Härte-Verfahren wird ein Schlauchliner mit den Kanal-Innenmaßen in das Kanalrohr eingebracht. Er besteht aus einem speziellen Gewebe, getränkt mit einem Reaktionsharz. Der Liner wird aufgeblasen, legt sich formschlüssig an die Kanalwandung an und wird dann mittels UV-Licht ausgehärtet. Auf diese Weise bildet der Liner auf der Innenwandung des Rohres eine neue, absolut dichte, nicht verrottbare und robuste Oberfläche. Das Kanalrohr gilt dann laut Prokasro im Prinzip als genauso gut wie ein neues Rohr.

Für die UV-Sanierung von Hausanschlüssen entwickelte Prokasro die Hausanschlussanlage Ikarus. Sie kann je nach Ausführung Anschlussrohre mit Durchmessern von DN 100 bis DN 200 inklusive Rohrbögen sanieren. Sie besteht aus einer regelbaren Zugeinheit, einem UV-Steuerkoffer mit Protokollierung und Videoaufnahmegerät sowie einer Haspel, auf der bis zu 40 m Schiebekabel aufgerollt sind. Am Ende des Schiebekabels sitzt eine Kamera, unmittelbar hinter der Kamera folgen drei UV-Lampen mit je 200 W Leistung.

Während des Aushärtens messen zwei Sensoren die Reaktionstemperatur des Harzes und die Temperatur der Umgebungsluft im Liner. Das Schiebekabel fasst alle Versorgungsleitungen zusammen. Es enthält sowohl die Stromversorgungen für die Kamera und die UV-Lampen als auch die Signalleitungen für die Kamera und die Sensorsignale. In dem soliden Kabel, das auch die Kräfte beim Vorschub durch den Kanal aufnehmen muss, sind diese Leitungen sicher verpackt und gut isoliert. Ein wichtiger Punkt ist die Verbindung von der Haspel zum Steuerkoffer.

Schleifringe sollen störungsfrei übertragen

Da die Haspel beim Auf- und Abtrommeln rotiert, kommt an der Achse der Haspel ein Schleifring von Servotecnica zum Einsatz. Damit das System störungsfrei arbeiten kann, muss dieser Schleifring bei der Übertragung von elektrischen Signalen und Leistung absolut zuverlässig arbeiten. Nach einem Vorserientest mit den Servotecnica-Schleifringen entschied sich Prokasro daher, den Schleifring SVTS C 05-S-A-12/12-0500/0500 aus dem Servotecnica-Sortiment in der Haspel einzusetzen. Neben seinem technischen Leistungsprofil mit Schutzart IP51 und je zwölf Leitungen für Signale bis 2 A und Ströme bis 15 A war für die Konstrukteure von Prokasro vor allem die Hohlwelle wichtig, die Platz für die Durchführung von Schläuchen und Leitungen bietet. Auch die kompakten, Bauraum sparenden Abmaße des Schleifrings erleichterten die Konstruktion der Haspel.

Bewährt haben sich die Hohlwellen-Schleifringe der SVTS C Serie mit Hohlwellen von 3 bis 100 mm Durchmesser mit ihren 13 Modellreihen und zahlreichen Baugrößen bereits für Anwendungen in Converting-, Verpackungs-, CNC- und Pharma-Maschinen. Die kosteneffizienten Schleifringe des Raunheimer Unternehmens Servotecnica können neben elektrischen Signalen und Leistung auch mit Feldbussen und fluidischen Leitungen ausgestattet werden. Ausgelegt sind die robusten Schleifringe im Hartplastikgehäuse aus ABS und mit Kugellagern aus Stahl auf eine Lebensdauer von 108 Umdrehungen. Sie eignen sich für Temperaturen von -20 °C bis +80 °C. Neben Serienkomponenten fertigt Servotecnica auch kundenspezifische Komplettpakete. So bieten die Drehübertrager-Experten auch verschiedene kombinierte Drehübertrager an. Die einfachste Lösung ist dabei die Ausführung SVTS C 05 mit einem einzelnen Luftdurchgang von 6 bzw. 10 mm. Der elektrische Teil des Drehübertragers kann sowohl Leistung, mit Kontakten mit bis zu 15A und bis zu 24 Durchgängen, als auch Digital- und/oder Analogsignale oder Feldbusse übertragen. Die Datenübertragung ist mit Raten von bis zu 1 GBit/s möglich. Für künftige Entwicklungen in der Kanalsanierungstechnik steht also bereits ein Spektrum an Schleifringen und kombinierten Drehübertragern zur Verfügung.

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